Корневое давление, значение, механизм и методы определения. Гуттация и плач растений.
Вода пассивно диффундирует в сосуды ксилемы благодаря осмотическому механизму. Осмотически активными веществами в сосудах являются минеральные ионы и метаболиты, выделяемые насосами плазмалеммы паренхимных клеток, окружающих сосуды. Сосущая сила сосудов выше, чем у окружающих клеток из-за повышающейся концентрации ксилемного сока и отсутствия значительного противодавления со стороны мало эластичных клеточных стенок. В результате поступления воды в сосудах ксилемы развивается гидростатическое давление, получившее название корневого давления. Оно участвует в поднятии ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземную часть растения. Поднятие воды по растению вследствие развивающегося корневого давления называют нижним концевым двигателем.
Примером работы нижнего концевого двигателя служат плач растений. Весной у кустарников и деревьев с еще нераспустившимися листьями можно наблюдать интенсивный ксилемный ток снизу вверх через надрезы ствола и веток. У травянистых растений при отрезании стебля из пенька выделяется ксилемный сок, называемый пасокой.
Поступление воды через корневую систему сокращается с понижением температуры. Это происходит по следующим причинам: 1) повышается вязкость воды и поэтому снижается ее подвижность, 2) уменьшается проницаемость протоплазмы для воды, 3) тормозится рост корней, 4) уменьшается скорость метаболических процессов. Поступление воды снижается при ухудшении аэрации почвы. Это можно наблюдать, когда после сильного дождя почва залита водой, но при ярком солнце из-за сильного испарения растения завядают. Большое значение имеет концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень только тогда, когда водный потенциал корня меньше водного потенциала почвы. Если почвенный раствор имеет более отрицательный потенциал, вода не будет поступать в корень, а выходить из него.
Формы воды в почве. Водные характеристики почвы.
По степени доступности для растения различают следующие формы почвенной влаги. Гравитационная вода заполняет промежутки между частицами почвы и хорошо доступна растениям. Однако она быстро испаряется и легко стекает в нижние горизонты почвы под влиянием силы тяжести, вследствие чего бывает в почве лишь после дождей. Капиллярная вода заполняет капилляры в почвенных частицах. Эта вода хорошо доступна для растений, она удерживается в капиллярах силами поверхностного натяжения и поэтому не только не стекает вниз, но и поднимается вверх от грунтовых вод. Пленочная вода окружает коллоидные частицы почвы. Вода из периферических слоев гидратационных оболочек может поглощаться корнями. Гигроскопическая вода адсорбируется сухой почвой при помещении ее в атмосферу с 95 %-ной относительной влажностью. Этот тонкий слой молекул воды удерживается с такой силой, что их водный потенциал достигает -1000 бар и она недоступна для растений.
Способность почвы удерживать воду зависит от ее состава и свойств. Для характеристики максимального запаса почвенной влаги используют понятие «полная полевая влагоемкость» (или «полевая влагоемкость»). Количественно этот параметр отражает количество воды (выраженное в процентах), которое способны поглотить и удержать 100 граммов почвы. Чем больше в почве минеральных (глинистых) и органических (гумуса) частиц, тем выше значение полевой влагоемкости. Так как для нормальной жизнедеятельности корневой системы необходимо некоторое количество кислорода почвенного воздуха, оптимальной для большинства растений считается влажность почвы, равная 60% от полной полевой влагоемкости.
Источник
Гуттация
Гуттация – естественный физиологический процесс выделения мелких капелек влаги (жидкости) на поверхности растений. Гуттацию также называют «плач растений». Многие начинающие цветоводы, заметив мелкие капельки воды на листочках комнатной флоры, переживают, что с растением что-то не так. Поэтому рассмотрим, что такое гуттация, чем вызвано подобное явление и опасно ли оно для зелёных насаждений.
Гуттация (Guttation) – это процесс, при котором вытекает пасока (вода с растворёнными в ней минералами, находящая в ксилеме) через устьица (небольшие отверстия в листьях) из стеблей со срезанными побегами. Влага, испаряясь, создаёт вакуум, который вытягивает воду, органические, минеральные, другие полезные вещества из корней вверх. Из-за силы тяжести равномерно распределяется по всем наземным частям растений. Данный процесс по-научному называют транспирацией.
Транспирация останавливается в ночное время. Устьица закрываются, но недостаток влаги растения компенсируют за счёт давления в корневой системе. Поэтому в зелёных насаждениях жизненно важные процессы не останавливаются ни на минуту.
Корневое давление состоит из двух основных аспектов:
- Переноса жидкости, осуществляемого по законам осмоса;
- Сократительной деятельности актомиозных белков, находящихся в корневой системе.
Известно, что влага, а также питательные вещества в листья, бутоны, цветы растений поступает именно из корневища. Корневая система поглощает воду из недр земли, окружающего почвенного раствора. Так, если срезать растение под корень, начинает выделяться жидкость (сок, пасока). Таким образом, плач указывает на то, что в корневой системе имеется давление. Это не что иное, как осмотическое явление. Даже у травянистых культур сила давления составляет 2-3 атмосферы.
Важно! Пасока состоит из органических соединений, минеральных веществ и представляет собой раствор сахара. Особенно в большом количестве выделяют некоторые кустарники, деревья весной или летом, к примеру, берёза, ольха, липа.
Если на улице влажно, прохладная погода, в ночное время влаги из листочков испаряется меньше. При этом из-за давления, которое постоянно есть в корнях, выталкивается влага из листочков, что приводит к появлению мелких капелек на их поверхности.
Повышение температуры воздуха провоцирует более интенсивное поглощение воды корневой системой из-за ускорения транспирации. В случае продолжительного воздействия высоких температур снижается поглощающая способность корней и может полностью остановится, что неизбежно приведёт к гибели растений. К тому же корни различных видов имеют разную степень влагопоглощения. Многое зависит от структуры грунтов, уровня залегания грунтовых вод, климатических условий.
В чём отличие гуттации от росы
Не стоит путать гуттацию с росой на траве. Это два разных явления. Роса на растениях образуется оп причине конденсации влаги в воздухе, а сама гуттация – это влажность, которая исходит от самих растений.
Многие ошибочно считают, что гуттация указывает на перенасыщение растений влагой. В некотором роде это так, но данный процесс также является признаком хорошего здоровья флоры. Поэтому не стоит сразу кардинально уменьшать полив. Учитывайте микроклимат, особенности того или иного вида, структуру, состав почвосмеси.
Важно! Гуттация позволяет растениям избавляться от переизбытка солей, других не слишком полезных веществ, таких как хлор, натрий, которые поступают в корни из грунта.
Отметим, что гуттация может быть вредной для комнатной флоры только в том случае, если вы переливаете или чрезмерно удобряете цветы. Минералы, которые содержаться в капельках, могут спровоцировать ожог. На поверхности листьев появятся жёлтые, серые или тёмные пятна. В этом случае сократите количество подкормок.
Источник
Какие растения можно назвать «плаксами? Что такое гуттация?
Гуттация или Плач растений — это выделение капелек воды неповрежденным растением по краям листа у окончания листовых жилок. Гуттацию можно увидеть рано утром у многих растений, например, у садовой земляники, манжетки, розы и др.
«Плач» и гуттация свидетельствуют о том, что вода поступает из корня в стебель под давлением. Это корневое давление. Вместе с водой в растение из почвы поступают растворенные в ней минеральные соли.
Способностью к «плачу» обладают очень многие растения, но особенно силен он бывает весною лишь у некоторых растений это берёза, клён, бук, виноградная лоза.
Влияние внешних условий характеризует плач как явление, связанное с жизнедеятельностью растения. Устранение кислорода, хлороформирование растения останавливают истечение пасоки; выделение её усиливается при повышении температуры и, обратно, останавливается при низких температурах. Далее, как количество выделяемого сока, так и давление, под которым он выделяется, не остаются постоянными во все время «плача» , а замечается постепенное падение от начала плача до полного его превращения и, кроме того, суточная периодичность с ежедневно повторяющимися максимумами и минимумами.
Ближайшее объяснение «плача» тесно связано с объяснением передвижения воды в растении вообще. Несомненно, что одною из причин выделения пасоки служит то обстоятельство, что корень, всасывая воду из почвы, с силою толкает её в проводящие ткани (древесину) стебля. С другой стороны, есть наблюдения, указывающие, что и стебель обладает подобными же силами. Ближайший механизм явления как в том, так и в другом случае ещё неясен.
Явление это было замечено еще в древнем мире, но более обстоятельно изучено Гельзом (1748). Первые физиологи видели в «плаче» растений процесс, аналогичный кровоизлиянию у животных, но ближайшее знакомство с жизнью растений показало, что «плач» находится в связи с током почвенной воды, поднимающимся по древесине, и представляет, таким образом, вполне своеобразное явление, присущее лишь растениям.
Особенно энергично плач происходит весною, до распускания почек; (так называемый весенний плач) . В это время с пробуждением жизни в растении начинается поднятие воды, а между тем, при отсутствии листьев её испарение ещё очень слабо. Растение наливается поэтому водою, и если в это время просверлить в стволе, например, берёзы или клёна, отверстие, то из него в изобилии будет выделяться водянистый сок — пасока. Выделение её происходит со значительною силою, различною, смотря по растению и условиям.
С появлением листьев плач прекращается, а затем (после развёртывания листьев) , вследствие сильного испарения, растение беднеет водою, и отверстие, сделанное в стволе, не только не выделяет её, но наоборот — всасывает. Если же удалить всю облиственную (испаряющую) часть растения, срезав его под корень, то пенек сначала всасывает воду, но через некоторое время, если почва достаточно влажна, начинает выделять её. Это так называемый летний плач, который иногда удается наблюдать и на целых растениях из отверстия в стволе.
Источник